KĀDS IR ZINĀTNISKAIS MODELIS? (PIEMĒRS) - ZINĀTNE - 2025

Zinātniskais modelis ir abstrakts attēlojums parādībām un procesiem, tos izskaidrot. Zinātniskais modelis ir Saules sistēmas vizuāls attēlojums, kurā tiek novērtētas attiecības starp planētām, Sauli un kustībām.

Ieviešot datus modelī, tas ļauj izpētīt gala rezultātu. Lai izveidotu modeli, ir jāizvirza noteiktas hipotēzes, lai rezultāta, kuru vēlamies iegūt, attēlojums būtu pēc iespējas precīzāks, kā arī vienkāršs, lai ar to būtu viegli manipulēt.

Zinātniskā modeļa piemērs

Zinātnisko modeļu veidošanai ir vairāku veidu metodes, paņēmieni un teorijas. Un praksē katrai zinātnes nozarei ir sava metode zinātnisko modeļu izgatavošanai, lai gan jūs varat iekļaut citu nozaru modeļus, lai pārbaudītu savu skaidrojumu.

Modelēšanas principi ļauj izveidot modeļus atbilstoši zinātnes nozarei, kuru viņi mēģina izskaidrot. Analīzes modeļu veidošanas veids tiek pētīts zinātnes filozofijā, vispārējo sistēmu teorijā un zinātniskajā vizualizācijā.

Gandrīz visos parādību skaidrojumos var izmantot vienu vai otru modeli, taču ir jāpielāgo izmantojamais modelis tā, lai rezultāts būtu pēc iespējas precīzāks. Jums var būt interese par 6 zinātniskās metodes pakāpēm un to, no kā tās sastāv.

Zinātniskā modeļa vispārīgās daļas

Pārstāvības noteikumi

Modeļa izveidošanai ir nepieciešama virkne datu un to pašu organizācija. No ievades datu kopas modelis nodrošinās izejas datu sēriju ar izvirzīto hipotēžu rezultātu

Iekšējā struktūra

Katra modeļa iekšējā struktūra būs atkarīga no mūsu piedāvātā modeļa veida. Parasti tas nosaka atbilstību starp ieeju un izvadi.

Modeļi var būt determinēti, ja katra ievade atbilst vienai un tai pašai izvadei, vai arī nav determinēti, ja dažādas izejas atbilst vienai un tai pašai ieejai.

Modeļu veidi

Modeļi izceļas ar to iekšējās struktūras attēlojuma formu. Un no turienes mēs varam izveidot klasifikāciju.

Fizikālie modeļi

Fiziskajos modeļos mēs varam atšķirt teorētiskos un praktiskos modeļus. Visplašāk izmantotie praktisko modeļu veidi ir maketi un prototipi.

Tie ir pētāmā objekta vai parādības attēlojums vai kopija, kas dod iespēju izpētīt viņu izturēšanos dažādās situācijās.

Nav nepieciešams, lai šī parādības attēlošana notiktu tādā pašā mērogā, bet drīzāk tie ir veidoti tā, lai iegūtos datus varētu ekstrapolēt uz sākotnējo parādību, pamatojoties uz to lielumu.

Teorētisko fizisko modeļu gadījumā tos uzskata par modeļiem, ja iekšējā dinamika nav zināma.

Izmantojot šos modeļus, tiek mēģināts reproducēt izpētīto parādību, bet nezinot, kā to reproducēt, tiek iekļautas hipotēzes un mainīgie, lai mēģinātu izskaidrot, kāpēc tiek iegūts šis rezultāts. To piemēro visos fizikas variantos, izņemot teorētisko fiziku.

Matemātiskie modeļi

Matemātisko modeļu ietvaros parādības tiek mēģināts attēlot ar matemātiskas formulas palīdzību. Šis termins tiek izmantots arī, lai apzīmētu ģeometriskos modeļus dizainā. Tos var iedalīt citos modeļos.

Deterministiskais modelis ir tāds, kurā tiek pieņemts, ka dati ir zināmi un ka izmantotās matemātiskās formulas ir precīzas, lai rezultātu jebkurā laikā noteiktu, ievērojot novērotās robežas.

Stohastiskie vai varbūtības modeļi ir tie, kuros rezultāts nav precīzs, bet drīzāk varbūtība. Un kurā nav skaidrības par to, vai modeļa pieeja ir pareiza.

No otras puses, skaitliskie modeļi ir tie, kas, izmantojot ciparu kopas, atspoguļo modeļa sākotnējos nosacījumus. Šie modeļi ļauj modelēt modeli, mainot sākotnējos datus, lai zinātu, kā modelis izturētos, ja tam būtu citi dati.

Kopumā matemātiskos modeļus var arī klasificēt atkarībā no ievadīto materiālu veida, ar kuriem tas darbojas. Tie var būt heiristiski modeļi, kur tiek meklēti skaidrojumi novērotās parādības cēloņiem.

Vai arī tie var būt empīriski modeļi, kur modeļa rezultāti tiek pārbaudīti, izmantojot rezultātus, kas iegūti novērojumā.

Visbeidzot, tos var arī klasificēt pēc mērķa, kuru viņi vēlas sasniegt. Tie var būt simulācijas modeļi, kur mēģina paredzēt novērotās parādības rezultātus.

Tie var būt optimizācijas modeļi, tajos tiek apsvērta modeļa darbība un mēģināts atrast punktu, ko var uzlabot, lai optimizētu parādības rezultātu.

Visbeidzot, tie var būt vadības modeļi, kur viņi mēģina kontrolēt mainīgos lielumus, lai kontrolētu iegūto rezultātu un spētu to modificēt, ja nepieciešams.

Grafiskie modeļi

Izmantojot grafiskos resursus, tiek veikts datu attēlojums. Šie modeļi parasti ir līnijas vai vektori. Šie modeļi atvieglo parādību redzējumu, izmantojot tabulas un grafikus.

Analogais modelis

Tas ir objekta vai procesa materiālais attēlojums. To izmanto, lai apstiprinātu noteiktas hipotēzes, kuras citādi nebūtu iespējams pārbaudīt. Šis modelis ir veiksmīgs, ja tā analogā ir iespējams provocēt to pašu fenomenu, kuru novērojam

Konceptuālie modeļi

Tās ir abstraktu jēdzienu kartes, kas attēlo pētāmās parādības, ieskaitot pieņēmumus, kas ļauj ieskatīties modeļa rezultātā un ko var pielāgot tam.

Viņiem ir augsts abstrakcijas līmenis, lai izskaidrotu modeli. Tie ir zinātniskie modeļi per se, kur procesu konceptuālais attēlojums ļauj izskaidrot novēroto parādību.

Modeļu attēlojums

Konceptuālais tips

Modeļa faktori tiek mērīti, organizējot modelī pētāmo mainīgo kvalitatīvos aprakstus.

Matemātiskais tips

Izmantojot matemātisku formulējumu, tiek izveidoti reprezentācijas modeļi. Nav nepieciešams, lai tie būtu skaitļi, bet matemātiskais attēlojums var būt algebriski vai matemātiski grafiki

Fiziskais tips

Kad tiek izveidoti prototipi vai modeļi, kas mēģina reproducēt pētāmo parādību. Parasti tos izmanto, lai samazinātu mērogu, kas nepieciešams pētāmās parādības reproducēšanai.

Atsauces

1. BOX, Džordžs EP. Izturība zinātniskā modeļa veidošanas stratēģijā, Izturība statistikā, 1979, sēj. 1 lpp. 201–236.
2. BOX, Džordžs EP; HUNTERS, Viljams Gordons; HUNTERS, J. Stjuarts. Statistika eksperimentētājiem: ievads projektēšanā, datu analīzē un modeļa veidošanā. Ņujorka: Vilejs, 1978. gads.
3. VALDÉS-PÉREZ, Raúl E .; ZYTKOW, Jans M .; SIMON, Herbert A. Zinātniskā modeļa veidošana kā meklēšana matricas telpās. EnAAAI. 1993. lpp. 472–478.
4. HECKMAN, James J. 1. Cēloņsakarības zinātniskais modelis.Socioloģiskā metodoloģija, 2005, sēj. 35, Nr. 1, lpp. 1-97.
5. KRAJCIK, Jāzeps; MERRITT, Joi. Studentu iesaistīšana zinātniskajā praksē: Kā modeļu konstruēšana un pārskatīšana izskatās zinātnes klasē? Zinātnes skolotājs, 2012, 3.sēj. 79, Nr. 3, lpp. 38.
6. ADÚRIZ-BRAVO, Agustiņa; LEFT-AYMERICH, Mercè. Dabaszinātņu mācīšanas zinātniskā modeļa paraugs. Zinātniskās izglītības pētījumu elektroniskais žurnāls, 2009, nav ESP, lpp. 40-49.
7. GALAGOVSKY, Lidija R .; ADÚRIZ-BRAVO, Agustiņa. Dabaszinātņu mācīšanas modeļi un analogi. Analogā didaktiskā modeļa koncepcija Science Teaching, 2001, sēj. 19, Nr. 2, lpp. 231.-242.